Биотехнология творога

Модуль 2

Лекция 13

1. Биотехнология творога.

2. Физико-химические основы производства творога.

3. Технологический процесс производства творога в ваннах ВК-2,5 кислотно-сычужным способом (традиционный). Способы коагуляции белков молока и их использование в производстве творога.

4. Способы обезвоживания творожного сгустка.

Творог – национальный кисломолочный продукт, изготовляемый сквашиванием молока чистыми культурами лактококков или смесью чистых культур лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков в соотношении (1,5…2,5):1 при использовании методов кислотной, кислотно-сычужной или термокислотной коагуляции белков с последующим удалением сыворотки самопрессованием и / или прессованием. Содержание молочнокислых бактерий в готовом продукте в конце срока годности – не менее 10⁶ КОЕ в 1 г продукта, массовая доля белка – не менее 14,0%, без добавления немолочных компонентов.

В зависимости от молочного сырья творог подразделяют на группы:

из натурального молока;

Рекомендуемые материалы

из нормализованного молока;

из восстановленного молока;

из рекомбинированного молока;

из их смесей.

В зависимости от массовой доли жира творог подразделяют на:

обезжиренный;

нежирный

классический;

жирный.

 Органолептические показатели

. Физико-химические показатели творога

Высокую пищевую и биологическую ценность творога обусловливает значительное содержание в нем не только жира, но и полноценных по аминокислотному составу белков, что позволяет использовать творог для профилактики и лечения некоторых заболеваний печени, почек, атеросклероза. В твороге содержится значительное количество кальция, фосфора, железа, магния и др. минеральных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности сердца, центральной нервной системы, мозга, для костеобразования и обмена веществ в организме. Особенно важное значение имеют соли кальция и фосфора, которые находятся в твороге в наиболее удобном для усвоения состоянии.

Кроме непосредственного потребления, творог используется для приготовления различных кулинарных изделий и большого ассортимента творожных продуктов.

По методу образования сгустка различают два способа производства творога: кислотный и сычужно-кислотный.

Кислотный способ. Основан только на кислотной коагуляции белков путем сквашивания молока молочно-кислыми бактериями с последующим нагреванием сгустка для удаления излишней сыворотки. Таким способом изготовляется творог нежирный и пониженной жирности, т.к. при нагревании сгустка происходят значительные потери жира в сыворотку. Кроме того, этот способ обеспечивает выработку нежирного творога более нежной консистенции. Пространственная структура сгустков кислотной коагуляции белков менее прочная, формируется слабыми связями между мелкими частицами казеина и хуже выделяет сыворотку. Поэтому для интенсификации отделения сыворотки требуется подогрев сгустка.

При сычужно-кислотном способе свертывания молока сгусток формируется комбинированным воздействием сычужного фермента и молочной кислоты. Казеин при переходе в параказеин смещает изоэлектрическую точку с pH 4,6 до 5,2. В связи с этим образование сгустка под действием сычужного фермента происходит быстрее, при более низкой кислотности, чем при осаждении белков молочной кислотой, полученный сгусток имеет меньшую кислотность, на 2-4 ч ускоряется технологический процесс. При сычужно-кислотной коагуляции кальциевые мостики, образующиеся между крупными частицами, обеспечивают высокую прочность сгустка. Такие сгустки лучше отделяют сыворотку, чем кислотные, т.к. в них быстрее происходит уплотнение пространственной структуры белка. Поэтому подогрев сгустка для интенсификации отделения сыворотки не требуется совсем или температура подогрева снижается.

Сычужно-кислотным способом, при котором уменьшается отход жира в сыворотку, изготовляют жирный и полужирный творог. При кислотном свертывании кальциевые соли отходят в сыворотку, а при сычужно-кислотном сохраняются в сгустке. Это необходимо учитывать при производстве творога для детей, которым необходим кальций для костеобразования.

Для изготовления творога применяют следующее сырье:

молоко коровье не ниже второго сорта по ГОСТ Р 52054;

молоко цельное сухое высшего сорта по ГОСТ 4495:

молоко сухое обезжиренное по ГОСТ 10970;

сливки сухие по ГОСТ 1349;

масло сливочное несоленое по ГОСТ 37;

концентрат бактериальный сухой мезофильных молочнокислых стрептококков КМС-сух (Lactococcus lactis subsp. cremoris (biovar diacetylactis), Lactococcus lactis subsp. lactis Streptococcus thermophilus);

концентрат бактериальный сухой КМТС-сух (Lactococcus lactis subsp. lactis; Lactococcus lactis subsp. cremoris; Lactococcus lactis subsp. cremoris (biovar diacetylactis) и Streptococcus thermophilus;

закваски МСТ, МСТ – «Каунасская», ТС, МТТ (Lactococcus lactis subsp. lactis; Lactococcus lactis subsp. cremoris; Lactococcus lactis subsp. cremoris (biovar diacetylactis) и Streptococcus thermophilus, Leuconostoc mesenteroides subsp. dextranicum в различных соотношениях);

фермент сычужный;

пепсин пищевой говяжий;

пепсин пищевой свиной;

препараты ферментные но ОСТ 10 288–2001;

кальций хлористый кристаллический фармакопейный;

кальций хлористый двуводный;

вода питьевая по СанПиН 2.1.4.1074 (для рекомбинированного или восстановленного молока).

Сырье, применяемое для изготовления продукта, по показателям безопасности должно соответствовать требованиям СанПиН 2.3.2.1078, СанПиН 2.1.4.1074.

Допускается использование импортного сырья по показателям качества и безопасности не уступающего требованиям, указанным в стандартах РФ, и разрешенного к применению органами и учреждениями Госсанэпидслужбы России и не изменяющего природу продукта.

Производство творога в ваннах ВК-2,5

Производство творога в ваннах ВК-2,5 осуществляют кислотно-сычужным и кислотным способами.

Технологический процесс производства творога в ваннах ВК-2,5 кислотно-сычужным способом (традиционный)

Технологический процесс производства творога с массовой долей жира (м.д.ж.) 2,0; 3,0; 3,8; 4,0; 5,0; 7,0; 9,0; 12,0; 15,0; 18,0; 19,0; 20,0; 23,0% и обезжиренного осуществляется в следующей последовательности:

приемка и подготовка сырья

подогрев и сепарирование молока;

нормализация молока и составление смеси;

пастеризация и охлаждение смеси;

заквашивание и сквашивание смеси;

разрезание сгустка, отделение сыворотки и розлив сгустка;

самопрессование и прессование сгустка;

охлаждение творога, упаковка, маркировка;

доохлаждение упакованного творога;

замораживание творога.

Технологическая схема производства творога в ваннах ВК-2,5

1 – резервуар для нормализованного молока; 2 – насос центробежный; 3 – уравнительный бачок; 4 – пластинчатая пастеризационно-охладительная установка; 5 – насос для закваски; 6 – ванна для сквашивания молока; 7 -  ванна самопрессования; 8 – охладитель творога; 9 – подъемник для тележки; 10 - автомат для фасовки и упаковки продукта

Графическая схема технологического процесса
производства творога в ваннах ВК-2,5

Приемка и подготовка сырья

Молоко и другое сырье принимают по массе и качеству, устанавливаемому лабораторией предприятия, а также на основании сертификационных документов поставщиков.

Принятое молоко очищают от механических примесей на центробежных очистителях или фильтруют. Затем молоко подают на переработку или охлаждают до температуры (4+2) °С и направляют в резервуары промежуточного хранения. Хранение охлажденного до 4°С молока до переработки не должно превышать 12 ч, до температуры 6 °С – 6ч.

Подогрев и сепарирование молока

Молоко подогревают до температуры (37+3) °С и направляют в сепаратор-сливкоотделитель. Молоко сепарируют, соблюдая правила, предусмотренные технической инструкцией по эксплуатации сепараторов.

Нормализация молока и составление смеси

При выработке творога с массовой долей жира от 1,8 до 23,0% молоко нормализуют с целью установления правильного соотношения между массовой долей жира и белка в нормализованной смеси, обеспечивающего получение стандартного по массовой доле жира и влаги продукта.

Нормализация проводится с учетом фактической массовой доли белка в перерабатываемом сырье и коэффициента нормализации. Коэффициент нормализации устанавливают применительно к конкретным условиям производства, для чего ежеквартально проводят контрольные выработки творога.

Методика определения уточненных коэффициентов пересчета белка на жирность смеси состоит в следующем. Проводят три-четыре контрольные выработки творога, в которых жирность смеси определяют по фактическому содержанию белка и по коэффициентам пересчета. Далее по данным анализов контрольных выработок рассчитывают поправочный коэффициент жирности смеси:

             К_ж =Ж_ст (100 – В_ф) / Ж_ф (100 – В_ст),

где К_ж – поправочный коэффициент жирности смеси;

Ж_ст – стандартная массовая доля жира (для творога с м.д.ж. 18,0% Ж_ст =I8,5%; для творога с м.д.ж. 9,0% Ж_ст=9,5%);

 В_ф – фактическая массовая доля влаги творога, полученного в контрольных выработках;

Ж_ф – фактическая массовая доля жира творога, полученного в контрольных выработках;

В_ст – стандартная массовая доля влаги (для творога с м.д.ж. 18,0% В_ст =65%; для творога с м.д.ж. 9,0% В_ст =73%).

Рассчитав К_ж, определяют уточненный коэффициент пересчета белка на жирность смеси:

                              К_п=К_жЖ_см / Б,

где К_п – уточненный коэффициент пересчета белка на жирность смеси;

 Ж_см – массовая доля жира смеси, используемой в контрольной выработке, %;

 Б – массовая доля белка в молоке, %.

Средний коэффициент пересчета белка на жирность смеси определяют для каждой контрольной выработки по формуле:

                      К_пср=(К_п1+ К_п11+ К_п111)/3.

Для выработки творога, соответствующего требованиям стандарта, жирность смеси определяют по среднему значению коэффициента пересчета и массовой доли белка в молоке, поступающем на переработку:

                                Ж_см=Б_м К_пср

При отклонении жирности продукта в ту или другую сторону коэффициент пересчета уточняют по данным трех-четырех последних выработок.

Пастеризация и охлаждение смеси

Нормализованную смесь пастеризуют при температуре (78+ 2) °С с выдержкой от 15 до 20 с.

После пастеризации смесь охлаждают до температуры заквашивания. Если нормализованная смесь после пастеризации не поступает непосредственно на переработку в творог, ее охлаждают до температуры (6+2) °С и при этой температуре хранят в резервуарах не более 6 ч. После хранения смесь подогревают до температуры заквашивания.

Заквашивание и сквашивание смеси

Нормализованную пастеризованную смесь заквашивают закваской, приготовленной на чистых культурах лактококков при температуре (30+2) °С в холодное время года и (28+2) °С в теплое время года. При ускоренном способе сквашивания применяют симбиотическую закваску, приготовленную на культурах лактококков и термофильных молочнокислых стрептококков в соотношении (1,5... 2,5): 1. В этом случае смесь заквашивают при температуре (32+2) °С. При производстве творога используют также бакконцентрат.

Закваску и бакконцентрат готовят согласно действующей технологической инструкции по приготовлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов, утвержденной в установленном порядке. Доза закваски, в зависимости от ее активности и необходимой продолжительности сквашивания, составляет от 30 до 50 кг на 1000 кг заквашиваемой смеси. С целью ускорения процесса сквашивания в смесь вносят до 100 кг закваски на 1000 кг заквашиваемой смеси.

При ускоренном способе сквашивания на каждые 1000 кг смеси вносят от 30 до 50 кг симбиотической закваски.

В случаях применения бактериального концентрата прямого внесения, его используют согласно действующей технологической инструкции по приготовлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов.

После внесения в смесь закваски или бакконцентрата добавляют хлористый кальций из расчёта 400 г безводного хлористого кальция на 1000 кг заквашиваемой смеси. Хлористый кальций вносят в виде водного раствора с массовой долей хлористого кальция от 30 до 40%, которую уточняют по плотности при 20 °С

После внесения раствора хлористого кальция в смесь вносят сычужный порошок, или пепсин пищевой, или ферментный препарат ВНИИМС в виде раствора с массовой долей фермента не более 1%. Доза фермента активностью 100000 МЕ составляет 1 г на 1000 кг заквашиваемой смеси.

Сычужный порошок или ферментный препарат ВНИИМС растворяют в питьевой воде, предварительно подогретой до температуры (36+3) °С, пепсин растворяют в свежей, профильтрованной сыворотке, подогретой до такой же температуры.

Объём воды или сыворотки определяют по формуле:

                                 V= К_ф 100,

где V- объём воды или сыворотки, см³;К_ф – масса фермента, г;

100 – объем воды или сыворотки для растворения 1 г фермента, см³.

В зависимости от активности фермента, определенной лабораторией предприятия, делают расчёт массы фермента. Необходимую массу фермента определяют по формуле:

где: К_ф – масса фермента, г; А_ф – активность применяемого фермента, МЕ; D_ф- масса фермента нормальной активности на 1000 кг молока, г;

К_м – масса заквашиваемой смеси, кг;1000- масса смеси, кг.

Закваску, растворы хлористого кальция и фермента вносят при непрерывном перемешивании смеси. Перемешивание смеси после заквашивания продолжают от 10 до 15 мин, затем смесь оставляют в покое до образования сгустка требуемой кислотности:

(58±5) ⁰ Т для творога с м. д. ж. 23,0%;

(61±5) ⁰ Т для творога с м. д. ж. 20,0; 19,0; 18,0; 15,0; 10; 9,0%;

(65±5) ⁰ Т для творога с м.д.ж. 7,0; 5,0; 4,0%;

(68±5) ⁰ Т для творога с м.д.ж.  3,8; 3,0; 2,0%;

(71±5) ⁰ Т для творога обезжиренного.

Продолжительность сквашивания смеси активной бактериальной закваской или бакконцентратом при указанных выше температурах составляет от 6 до 10 ч с момента внесения закваски, при ускоренном способе – от 4 до 6 ч.

Разрезание сгустка, отделение сыворотки и розлив сгустка

Готовый сгусток разрезают проволочными ножами на кубики размером 2,0х2,0х2,0 см. Сначала сгусток разрезают по длине ванны на горизонтальные слои, затем по длине и ширине – на вертикальные. Разрезанный сгусток оставляют в покое от 30 до 60 мин для выделения сыворотки. В случаях получения сгустка с плохим отделением сыворотки его нагревают до температуры сыворотки (40 ±2) °С с выдержкой при этой температуре от 30 до 40 мин для творога с м.д.ж. от 9,0 до 23,0%; до (38±2) °С с выдержкой при этой температуре от 20 до 40 мин для творога с м.д.ж. от 2,0 до 7,0%, и до температуры (36±2)°С с выдержкой при этой температуре от 15 до 20 для обезжиренного творога.

С целью равномерного нагревания сгустка верхние слои его осторожно перемещают от одной стенки ванны к другой, благодаря чему нижние нагретые слои сгустка постепенно поднимаются вверх, а верхние слои (непрогретые) опускаются вниз.

Выделившуюся сыворотку выпускают из ванны сифоном или через штуцер и собирают в отдельную емкость.

Сгусток разливают в бязевые или лавсановые мешки размером 40х80 см, заполняя их не менее чем на три четверти.

Самопрессование и прессование сгустка

Мешки со сгустком завязывают и укладывают в установку для прессования и охлаждения творога или в пресс-тележку для самопрессования. Продолжительность прессования творога в установке для прессования и охлаждения составляет от 1 до 4 ч в зависимости от качества полученного сгустка и от вида хладоносителя (ледяная вода, рассол).

В пресс-тележке самопрессование продолжается не менее 1 ч. После самопрессования на мешки помещают металлическую пластину, на которую через специальную раму передается давление от винта пресса.

Информация в лекции "1 Введение" поможет Вам.

Прессование продолжают до достижения творогом требуемой массовой доли влаги (м.д. влаги), но не более 4 ч. Допускается отпрессовка творога в пресс-тележке в холодильной камере в течение не более 10 ч. Для ускорения отделения сыворотки мешки со сгустком периодически встряхивают.

При выработке обезжиренного творога обезвоживание сгустка можно также осуществлять с использованием творожного сепаратора.

Охлаждение творога, упаковка, маркировка

Творог охлаждают в установках для прессования и охлаждения творога, на охладителях, а также в мешках или пресс-тележках в холодильной камере до температуры (12±3) °С и направляют на упаковку и маркировку. Творог упаковывают в потребительскую тару, разрешенную к применению органами и учреждениями Госсанэпидслужбы РФ для контакта с молочными продуктами.

Доохлаждение упакованного продукта

Упакованный творог доохлаждают в холодильной камере до температуры (4±2) °С. После доохлаждения творога технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.